Os sedimentos aquáticos podem fornecer importantes subsídios na avaliação dos ecossistemas aquáticos lênticos, uma vez que grande parte dos nutrientes se encontra no estado sólido. A ocorrência de uma floração de cianobactérias tóxicas originada no Blang, segundo de três reservatórios em cascata do Sistema Salto de Hidrelétricas, localizado no município de São Francisco de Paula (RS), motivou a investigação das possíveis fontes de nutrientes, especialmente de fósforo (P) que foi identificado como limitante para a eutrofização. Foram investigadas fontes de origens difusas (solos, águas e sedimentos dos tributários) e pontuais (uso urbano e a carga interna representada pelo sedimento do leito dos reservatórios). Os resultados mostraram características oligotróficas nas fontes externas e a presença de P disponível em excesso no sedimento do leito, indicando que a carga interna poderia ser uma fonte significativa de nutrientes. A possibilidade de circulação da água hipolimnética foi investigada através de números adimensionais e características físicas do corpo de água, demonstrando que dificilmente ocorreria, uma vez que somente eventos climáticos extremos poderiam provocar a inversão da massa líquida. Excluídas as fontes externas, os resultados sugerem que a fertilização do reservatório Blang tenha sido causada pela abertura da comporta de fundo do reservatório Divisa, localizado imediatamente à montante, durante uma estiagem. O segundo objetivo desta pesquisa foi avaliar a importância dos agregados de partículas e da seleção granulométrica para a análise química de nutrientes em sedimentos aquáticos. Resultados obtidos em sedimentos de ambientes lóticos e lênticos (Sistema Salto, RS), demonstraram que os agregados maiores (465 - 63 μm) concentram nitrogênio nos ambientes lênticos, por isso a análise deve ser realizada, preferencialmente, na fração ≤ 465 μm em sedimentos de ambientes lênticos e na fração ≤ 63 μm dos ambientes lóticos. O último objetivo deste estudo foi testar os efeitos da oxidação sobre a capacidade e a velocidade da sorção de fosfato em sedimentos aquáticos orgânicos, identificando as melhores condições para retenção. Foram utilizados sedimentos aquáticos siliciclásticos de origens distintas, principalmente no que se refere ao clima e à origem do conteúdo orgânico, alóctone e autóctone, representados pelos tipos Dy (Reservatório Divisa, RS) e Sapropel (Reservatório de Tapacurá, São Lourenço da Mata, PE) respectivamente. O experimento foi realizado em suspensões de sedimentos mantidos sob níveis de potencial redox compreendidos entre - 200 mV e + 400 mV. Resultados demonstram que a sorção de fosfato é maior no sedimento tipo Dy em condições reduzidas e no Sapropel em condições oxidadas. / Water-borne sediments can provide important information for evaluating lentic aquatic ecosystems because a large proportion of their nutrients are found in the solid phase. A toxic algal bloom in the Blang Reservoir, the second of three in the Salto System chain of hydroelectric dams located in Sao Francisco de Paula in Rio Grande do Sul, Brazil, motivated the investigation of possible nutrient sources, especially phosphorus, which was identified as the limiting nutrient for eutrophization. Non-point sources, including soil, water and sediment carried by tributaries, and point sources, including urban areas and the internal load from the reservoir bottom, were examined. Results showed oligotrophic characteristics in the external sources and excess P availability in bottom sediments, indicating that the internal load may be a significant source of nutrients. The possible circulation of hypolimnic water was investigated using adimensional numbers and physical characteristics of the body of water, demonstrating that this is unlikely to occur, since only extreme climatic events could cause inversion of the liquid mass. By excluding external sources, results suggest that the fertilization of the Blang Reservoir was most likely caused by the opening of the floodgates from the Divisa Reservoir immediately upstream during a drought period. The second goal of this study was to evaluate the importance of particle aggregates and particle size selection for chemical analyses of nutrients and water-borne sediments. Results from sediments in lentic and lotic environments from the Salto System show that the larger aggregates (465 - 63 μm) concentrate nitrogen under lentic conditions and that, therefore, analyses should be performed on the fraction smaller than 465 μm in lentic environments and in the fraction ≤ 63 μm in lotic environments. The final objective of this study was to test the effects of oxidation on the phosphate sorption capacity and rate in organic aquatic sediments, identifying the best conditions for retention. Silicate aquatic sediments from different origins in terms of climate and source of organic content (allochtonous or autochtonous) were used, and were represented by the types Dy (Divisa Reservoir, RS) and Sapropel (Tapacurá Reservoir, São Lourenço da Mata, PE), respectively. The experiment was carried out in suspended sediment maintained under levels of redox potential between –200mV and +400mV. Results demonstrated that phosphate sorption is greatest in sediment type Dy under reduced conditions and in Sapropel under oxidized conditions.

Os sedimentos aquáticos podem fornecer importantes subsídios na avaliação dos ecossistemas aquáticos lênticos, uma vez que grande parte dos nutrientes se encontra no estado sólido. A ocorrência de uma floração de cianobactérias tóxicas originada no Blang, segundo de três reservatórios em cascata do Sistema Salto de Hidrelétricas, localizado no município de São Francisco de Paula (RS), motivou a investigação das possíveis fontes de nutrientes, especialmente de fósforo (P) que foi identificado como limitante para a eutrofização. Foram investigadas fontes de origens difusas (solos, águas e sedimentos dos tributários) e pontuais (uso urbano e a carga interna representada pelo sedimento do leito dos reservatórios). Os resultados mostraram características oligotróficas nas fontes externas e a presença de P disponível em excesso no sedimento do leito, indicando que a carga interna poderia ser uma fonte significativa de nutrientes. A possibilidade de circulação da água hipolimnética foi investigada através de números adimensionais e características físicas do corpo de água, demonstrando que dificilmente ocorreria, uma vez que somente eventos climáticos extremos poderiam provocar a inversão da massa líquida. Excluídas as fontes externas, os resultados sugerem que a fertilização do reservatório Blang tenha sido causada pela abertura da comporta de fundo do reservatório Divisa, localizado imediatamente à montante, durante uma estiagem. O segundo objetivo desta pesquisa foi avaliar a importância dos agregados de partículas e da seleção granulométrica para a análise química de nutrientes em sedimentos aquáticos. Resultados obtidos em sedimentos de ambientes lóticos e lênticos (Sistema Salto, RS), demonstraram que os agregados maiores (465 - 63 μm) concentram nitrogênio nos ambientes lênticos, por isso a análise deve ser realizada, preferencialmente, na fração ≤ 465 μm em sedimentos de ambientes lênticos e na fração ≤ 63 μm dos ambientes lóticos. O último objetivo deste estudo foi testar os efeitos da oxidação sobre a capacidade e a velocidade da sorção de fosfato em sedimentos aquáticos orgânicos, identificando as melhores condições para retenção. Foram utilizados sedimentos aquáticos siliciclásticos de origens distintas, principalmente no que se refere ao clima e à origem do conteúdo orgânico, alóctone e autóctone, representados pelos tipos Dy (Reservatório Divisa, RS) e Sapropel (Reservatório de Tapacurá, São Lourenço da Mata, PE) respectivamente. O experimento foi realizado em suspensões de sedimentos mantidos sob níveis de potencial redox compreendidos entre - 200 mV e + 400 mV. Resultados demonstram que a sorção de fosfato é maior no sedimento tipo Dy em condições reduzidas e no Sapropel em condições oxidadas. / Water-borne sediments can provide important information for evaluating lentic aquatic ecosystems because a large proportion of their nutrients are found in the solid phase. A toxic algal bloom in the Blang Reservoir, the second of three in the Salto System chain of hydroelectric dams located in Sao Francisco de Paula in Rio Grande do Sul, Brazil, motivated the investigation of possible nutrient sources, especially phosphorus, which was identified as the limiting nutrient for eutrophization. Non-point sources, including soil, water and sediment carried by tributaries, and point sources, including urban areas and the internal load from the reservoir bottom, were examined. Results showed oligotrophic characteristics in the external sources and excess P availability in bottom sediments, indicating that the internal load may be a significant source of nutrients. The possible circulation of hypolimnic water was investigated using adimensional numbers and physical characteristics of the body of water, demonstrating that this is unlikely to occur, since only extreme climatic events could cause inversion of the liquid mass. By excluding external sources, results suggest that the fertilization of the Blang Reservoir was most likely caused by the opening of the floodgates from the Divisa Reservoir immediately upstream during a drought period. The second goal of this study was to evaluate the importance of particle aggregates and particle size selection for chemical analyses of nutrients and water-borne sediments. Results from sediments in lentic and lotic environments from the Salto System show that the larger aggregates (465 - 63 μm) concentrate nitrogen under lentic conditions and that, therefore, analyses should be performed on the fraction smaller than 465 μm in lentic environments and in the fraction ≤ 63 μm in lotic environments. The final objective of this study was to test the effects of oxidation on the phosphate sorption capacity and rate in organic aquatic sediments, identifying the best conditions for retention. Silicate aquatic sediments from different origins in terms of climate and source of organic content (allochtonous or autochtonous) were used, and were represented by the types Dy (Divisa Reservoir, RS) and Sapropel (Tapacurá Reservoir, São Lourenço da Mata, PE), respectively. The experiment was carried out in suspended sediment maintained under levels of redox potential between –200mV and +400mV. Results demonstrated that phosphate sorption is greatest in sediment type Dy under reduced conditions and in Sapropel under oxidized conditions.

Esta tese identificou vários aspectos importantes da estrutura trófica e dinâmica de nutrientes em ecossistemas aquáticos sujeitos a perturbações externas, tais como mudanças no nível da água, aumento de carga de nutrientes e matéria orgânica, biomanipulação e clima. Para descrever tais efeitos sobre a estrutura trófica, um complexo modelo ecológico, com base em processos físicos, químicos e biológicos, foi desenvolvido e aplicado em ecossistemas aquáticos tropicais, subtropicais e temperados. Em tais aplicações, uma análise integrada foi empregada considerando a transferência de impactos da bacia para o ecossistema, com a finalidade de entender a real dinâmica dos ecossistemas aquáticos. As simulações revelaram importantes aspectos sobre a estrutura e funcionalidade dos ecossistemas frente as pertubações. Por exemplo, a lagoa Mangueira, um lago raso subtropical no sul do Brasil, pode oscilar entre dois estados alternativos estáveis (alta e baixa transparência da água), dependendo da concentração de ortofosfato e da túrbidez. Foi sugerido também que podem ocorrer profundas alterações na composição do fitoplâncton com a aumento sistemático da concentração de ortofosfato. Foram constatados significativos gradientes horizontais e verticais na estrutura trófica da lagoa Mangueira, indicando a importância de considerar a heterogeneidade espacial em grandes lagos para melhorar a compreensão dos processos ecológicos e padrões. Cenários críticos de simulação indicaram que o aumento da carga de nutrientes afeta negativamente a transparência da água, diferentemente do efeito de mudanças climáticas. Pequenas alterações na estrutura trófica causadas por esses fatores indicam uma forte resistência da lagoa Mangueira. O modelo ecológico também foi útil para descrever a dinâmica do ecossistema, antes e depois da biomanipulação do lago Engelsholm localizado na Dinamarca. Nesse caso, o modelo conseguiu razoavelmente prever a mudança para um estado de alta transparência da após a biomanipulação, entretanto a mudança na composição do fitoplâncton foi muito mais difícil de representar. Além disso, aplicações mais simples também auxiliaram o processo de tomada de decisão e planejamento. A modelagem ecológica aplicada em ecossistemas aquáticos mostrou ser uma alternativa promissora para a gestão integrada dos recursos naturais. / This thesis identified several important features of the trophic structure and dynamics of nutrients in ecosystems subjected to external disturbances such as changes in the water level, nutrient and organic matter loading, fish communities and climate. To describe such effects on trophic structure, a complex ecological model, based on physical, chemical and biological processes has been developed and applied in tropical, subtropical and temperate aquatic ecosystems. In such applications, an integrated analysis was employed considering the transfer of impacts from the watershed to the ecosystem, in order to bring closer the understading of the ecosystem dynamics. Simulations revealed important features about system structure and functionality in front of disturbances. For instance, lake Mangueira a subtropical lake in Southern Brazil can oscilate between two alternative steady stables (clear or turbid water), depending orthophosphate concentration and water transparency. It was also suggested that can occurs profound changes in phytoplankton composition from increase of orthophosphate concentration. Horizontal and vertical gradients in the trophic structure are notable in lake Mangueira, indicating the importance to consider spatial heterogeneity in large lakes to improve understanding of ecological processes and patterns. Simulation scenarios indicated that increased nutrient loading negatively affects water transparency, differently from climate changes. Slight changes in trophic structure caused by those factors indicate a strong resistence of the lake Mangueira. The ecological model also was useful to describe the ecosystem dynamics before and after biomanipulation of lake Engelsholm located in Denmark. In that case, the model could reasonably well predict a shift to a clear water state, but the changed composition of phytoplankton functional groups was much more hard to represent. Furthermore, simpler applications also provided support for decision making and planning in the ecosystem. Ecological modeling applied in aquatic ecosystems showed be a promising alternative towards the integrated management of natural resources.

Made available in DSpace on 2015-10-06T13:03:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-25. Added 1 bitstream(s) on 2015-10-06T13:18:54Z : No. of bitstreams: 1 000849929_20170301.pdf: 251257 bytes, checksum: 929b95771ce30192a5cf78f0af6bca76 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-03-03T11:01:28Z: 000849929_20170301.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-03-03T11:02:39Z : No. of bitstreams: 1 000849929.pdf: 1371235 bytes, checksum: f69617c49aafb884f3bbd29711baaec5 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O uso de comunidades biológicas permite uma caracterização ampla e integrada dos efeitos de diferentes perturbações, fornecendo dados sobre as condições ambientais ao longo do tempo. Dentre estas comunidades, a fauna de invertebrados bentônicos tem sido amplamente utilizada em programas de biomonitoramento por refletir bem o grau de integridade do ambiente. Esta fauna também possui papel central no metabolismo dos ecossistemas lóticos por participar da ciclagem de nutrientes e do processamento da matéria orgânica, sendo o principal elo entre os recursos basais e os níveis tróficos superiores. Apesar de sua importância trófica, dados sobre sua dieta ainda são escassos para riachos tropicais, sendo grande parte das informações inferidas a partir de estudos realizados em ambientes temperados. Assim, o presente estudo, desenvolvido em um riacho urbano, pode contribuir não somente como fonte de informações sobre a distribuição, abundância e hábitos alimentares da fauna de macroinvertebrados bentônicos de um riacho tropical, mas também fornece informações sobre o efeito de diferentes impactos antrópicos sobre a organização desta fauna. O objetivo do trabalho foi analisar possíveis variações espaço-temporais na estrutura e dieta da fauna de macroinvertebrados bentônicos e relacioná-las com variações nas condições ambientais do riacho estudado. Para isso, o ambiente e a fauna foram analisados em duas estações (seca e chuvosa) e cinco trechos ao longo do riacho, abrangendo uma área de nascente bem preservada (P1), uma área rural dominada por pastagem e influenciada por pastoreio de gado (P2), duas áreas suburbanas com mata ciliar parcialmente preservada e sujeitas a poluição orgânica (P3 e P4) e uma área urbana com vegetação marginal totalmente alterada e com entrada de esgoto urbano (P5). As análises do ambiente e da fauna evidenciaram uma maior similaridade entre os pontos com condições mais... / FAPESP: 2013/05655-5

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-06-04Bitstream added on 2014-06-13T19:05:52Z : No. of bitstreams: 1 hoffmann_p_dr_botib.pdf: 1460856 bytes, checksum: f067ccec9160ccbd165f626114c30a8f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste capítulo foi determinar a distribuição temporal de Cladocera na Lagoa do Camargo, lateral ao Rio Paranapanema em sua zona de desembocadura no Reservatório de Jurumirim, analisando a flutuação da composição, abundância e diversidade da comunidade e sua relação com fatores ambientais. Quinzenalmente, entre junho de 2008 e maio de 2009, foram coletadas amostras de zooplâncton, por meio de arrastos verticais com rede cônica (malha de 50μm), e estimados parâmetros ambientais, em três estações de amostragem. Com o intuito de indicar possíveis diferenças significativas entre as amostragens das medidas dos fatores ambientais, e da abundância das principais espécies de Cladocera, foi utilizado o teste de Kruskal-Wallis complementado pelo teste de Student-Newman-Keuls (para α=5%). Uma Análise de Componentes Principais (ACP) foi aplicada, objetivando-se verificar possíveis semelhanças no comportamento das variáveis ambientais ao longo do período de amostragem. A fim de detectar os fatores ambientais que influenciam na abundância das espécies, foi realizada uma Análise de Correspondência Canônica (ACC). A relação entre as variáveis ambientais e abundâncias das principais espécies foi determinada com a Análise de Correlação de Spearman (para α=5%). Foi possível verificar os efeitos da variação hidrológica na distribuição temporal de Cladocera na Lagoa do Camargo no que se refere ao comportamento dos atributos da comunidade bem como da abundância absoluta e relativa das principais espécies. O período seco foi caracterizado pela manutenção de maiores valores de nível fluviométrico, profundidade e volume da lagoa. A entrada de água do rio provocou a remoção da fauna associada às macrófitas, promovendo o incremento da riqueza de Cladocera. O aumento da precipitação pluviométrica, no período... / The aim of this chapter was to determine the temporal distribution of Cladocera at the Camargo Lake, located next to the Paranapanema River within its mouth zone at the Jurumirim Reservoir, by analyzing the variation in the composition, abundance and diversity and how it relates to the environmental factors. On every two weeks between June, 2008 and May, 2009 samples of zooplankton were collected by means of vertical hauls with a conical net (50 μm mesh size), and a number of environmental parameters were estimated at three different sampling sites. In order to determine potential significant differences of environmental factors and abundance of Cladocera species amongst sampling sets the Kruskal-Wallis test was employed in tandem with the Student-Newman-Keuls test (α=5%). Principal Components Analysis (PCA) was performed to verify potential similarities in the variation of the environmental factors across all of the collected sample sets. Canonical Correspondence Analysis (CCA) was performed to determine the environmental factors that influenced the abundance of Cladocera species. The relationship between environmental factors and the abundance of species was determined with Spearman Correlation Analysis (α=5%). It was verified that the hidrological variation affected the temporal distribution of Cladocera at the Camargo Lake in terms of community attributes as well as the total and relative abundance of species. The dry period had the greatest values as far as river water levels as well as depth and volume of the lake. The river water influx washed off the fauna associated with the macrophytes causing an increase in Cladocera richness. Increased rain levels led to a higher concentration of suspension matter and phosphorus, which caused a reduced abundance of Cladocera and also caused the replacement... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-04-09T12:28:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-03-27Bitstream added on 2015-04-09T12:48:11Z : No. of bitstreams: 1 000809966_20190101.pdf: 109645 bytes, checksum: f14ca1abe5306f7c621aa5d2b8b99ef1 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-27Bitstream added on 2014-08-13T18:00:23Z : No. of bitstreams: 1 000760133.pdf: 3335379 bytes, checksum: 132db5a88455d50963c0a5a766d8db05 (MD5) / O objetivo deste trabalho foi caracterizar a composição, diversidade e atributos ecológicos das assembleias de peixes do rio Taquari, um dos principais tributários da represa de Jurumirim, Alto rio Paranapanema, SP. Foram realizadas coletas trimestrais entre abril de 2011 a fevereiro de 2012, utilizando-se de redes de espera, arrasto e peneirão para captura dos peixes com esforço padronizado. Foram estabelecidos quatro trechos amostrais (alto, médio, baixo e represa) com diferentes características físicas. Foram coletados 4.598 espécimes de peixes pertencentes a cinco ordens, 16 famílias, 31 gêneros e 41 espécies. Um padrão longitudinal relacionado com os atributos ecológicos das assembleias de peixes foi caracterizado, no qual o trecho Alto, mais distante da planície de alagamento da represa, apresentou maior abundancia e riqueza de espécies. À medida que se avança para os trechos à jusante, esses índices tendem a diminuir. Este trabalho contribui para o registro de ocorrência de espécies não nativas, com destaque à espécie piscívora invasora Cichla kelberi no trecho de ambiente lêntico. Os resultados indicam que ocorrem padrões de variações espaciais e temporais nas assembleias de peixes entre os trechos amostrados. Portanto, este estudo sugere que as águas represadas compromete a riqueza de espécies de ecossistemas aquáticos naturais, devido à redução ao longo do tempo das áreas favoráveis ao sucesso do ciclo de vida das espécies locais. Este trabalho enfatiza a importância de grandes tributários na manutenção da diversidade de peixes de grandes bacias hidrográficas, já com diversos trechos represados / The aim of this study was to characterize the composition, diversity and ecological attributes of fish assemblages of Taquari River, one of the main tributaries of Jurumirim Reservoir, Upper Paranapanema River, SP. Samplings were carried out every other three months between April, 2011 and February, 2012, using gill nets, trawl net and sieve to capture the fishes with standardized effort. It was established four sampling sites (upper, middle, low and dam) with different physical characteristics. It was sampled 4.598 specimens belonging to five orders, 16 families, 31 genus, and 41 species. A longitudinal pattern related to ecological attributes of fish assemblages was characterized, in which the upper stretch, the furthest from the dam floodplain, showed greater abundance and species richness. However, these indexes tend to diminish toward the stretches located downstream. This study contributes to occurrence records of nonnative species, with greater abundance and biomass of Cichla kelberi, an invasive piscivorous species, in the lentic stretch indicating patterns of spatial and temporal variations differentiated among the stretches sampled. Dammed waters jeopardize species richness of natural aquatic ecosystem overtime, due to the reduction of areas that are favorable to life cycle success of local species. Therefore, the study emphasizes the importance of large tributaries upon maintenance of fish diversity of large river basins with several dammed stretches

Esta tese identificou vários aspectos importantes da estrutura trófica e dinâmica de nutrientes em ecossistemas aquáticos sujeitos a perturbações externas, tais como mudanças no nível da água, aumento de carga de nutrientes e matéria orgânica, biomanipulação e clima. Para descrever tais efeitos sobre a estrutura trófica, um complexo modelo ecológico, com base em processos físicos, químicos e biológicos, foi desenvolvido e aplicado em ecossistemas aquáticos tropicais, subtropicais e temperados. Em tais aplicações, uma análise integrada foi empregada considerando a transferência de impactos da bacia para o ecossistema, com a finalidade de entender a real dinâmica dos ecossistemas aquáticos. As simulações revelaram importantes aspectos sobre a estrutura e funcionalidade dos ecossistemas frente as pertubações. Por exemplo, a lagoa Mangueira, um lago raso subtropical no sul do Brasil, pode oscilar entre dois estados alternativos estáveis (alta e baixa transparência da água), dependendo da concentração de ortofosfato e da túrbidez. Foi sugerido também que podem ocorrer profundas alterações na composição do fitoplâncton com a aumento sistemático da concentração de ortofosfato. Foram constatados significativos gradientes horizontais e verticais na estrutura trófica da lagoa Mangueira, indicando a importância de considerar a heterogeneidade espacial em grandes lagos para melhorar a compreensão dos processos ecológicos e padrões. Cenários críticos de simulação indicaram que o aumento da carga de nutrientes afeta negativamente a transparência da água, diferentemente do efeito de mudanças climáticas. Pequenas alterações na estrutura trófica causadas por esses fatores indicam uma forte resistência da lagoa Mangueira. O modelo ecológico também foi útil para descrever a dinâmica do ecossistema, antes e depois da biomanipulação do lago Engelsholm localizado na Dinamarca. Nesse caso, o modelo conseguiu razoavelmente prever a mudança para um estado de alta transparência da após a biomanipulação, entretanto a mudança na composição do fitoplâncton foi muito mais difícil de representar. Além disso, aplicações mais simples também auxiliaram o processo de tomada de decisão e planejamento. A modelagem ecológica aplicada em ecossistemas aquáticos mostrou ser uma alternativa promissora para a gestão integrada dos recursos naturais. / This thesis identified several important features of the trophic structure and dynamics of nutrients in ecosystems subjected to external disturbances such as changes in the water level, nutrient and organic matter loading, fish communities and climate. To describe such effects on trophic structure, a complex ecological model, based on physical, chemical and biological processes has been developed and applied in tropical, subtropical and temperate aquatic ecosystems. In such applications, an integrated analysis was employed considering the transfer of impacts from the watershed to the ecosystem, in order to bring closer the understading of the ecosystem dynamics. Simulations revealed important features about system structure and functionality in front of disturbances. For instance, lake Mangueira a subtropical lake in Southern Brazil can oscilate between two alternative steady stables (clear or turbid water), depending orthophosphate concentration and water transparency. It was also suggested that can occurs profound changes in phytoplankton composition from increase of orthophosphate concentration. Horizontal and vertical gradients in the trophic structure are notable in lake Mangueira, indicating the importance to consider spatial heterogeneity in large lakes to improve understanding of ecological processes and patterns. Simulation scenarios indicated that increased nutrient loading negatively affects water transparency, differently from climate changes. Slight changes in trophic structure caused by those factors indicate a strong resistence of the lake Mangueira. The ecological model also was useful to describe the ecosystem dynamics before and after biomanipulation of lake Engelsholm located in Denmark. In that case, the model could reasonably well predict a shift to a clear water state, but the changed composition of phytoplankton functional groups was much more hard to represent. Furthermore, simpler applications also provided support for decision making and planning in the ecosystem. Ecological modeling applied in aquatic ecosystems showed be a promising alternative towards the integrated management of natural resources.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-03-14Bitstream added on 2014-06-13T18:08:51Z : No. of bitstreams: 1 roafuentes_ca_me_sjrp.pdf: 8863391 bytes, checksum: 93af3d0025cff84a1d4bdb0d18d1fe66 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Os peixes exibem uma diversidade morfológica e ecológica muito ampla, que pode ser usada para proporcionar uma medida do impacto antrópico sobre os ecossistemas e também demonstrar que os organismos são entidades adaptativas com altos graus de integração nas suas características morfológicas, ecológicas e comportamentais. Nesta dissertação, dois aspectos foram abordados de maneira comparativa: i) a estrutura ecomorfológica e trófica em riachos referência e riachos degradados por processos de urbanização (Capítulo 2); e ii) a concordância ecomorfológica e trófica entre as assembléias de peixes de duas bacias hidrográficas (Capítulo 3). Para atender os objetivos do Capítulo 2 foram utilizados espécimes coletados em seis trechos de riachos na bacia do Alto Paraguai, sendo três referência (REF) e três urbanos (URB). Para o Capítulo 3, foram utilizados os dados de seis trechos nas bacias do Alto Paraguai e seis no Alto São Francisco, apresentado fisiografia e graus de conservação equivalentes. Todos os trechos foram amostrados com auxílio de rede de arrasto e puçá, operados durante uma hora, em três ocasiões durante o período seco de 2008. Análises de ordenação, agrupamento e correlação foram empregadas. Os resultados indicam que a ictiofauna, em termos de estrutura ecomorfológica e trófica, é afetada e responde de diversas maneiras à urbanização e a eventos naturais de isolamento. Em ambientes degradados por processos de urbanização a ictiofauna apresentou: i) decréscimo na riqueza de espécies e dominância de peixes exóticos e tolerantes; ii) efeito de adição/ocorrência de morfotipos novos e supressão de espécies do morfoespaço sobre a diversidade ecomorfológica; e iii) mudanças na utilização dos recursos alimentares e variações na abundância e biomassa de alguns grupos funcionais, principalmente os onívoros... / Not available

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-18Bitstream added on 2014-06-13T19:28:33Z : No. of bitstreams: 1 ribeiro_md_me_sjrp.pdf: 709812 bytes, checksum: 80b549dd4196a531b3d10a3135bcc492 (MD5) / A condição estrutural do hábitat é um importante fator para as comunidades de peixes em riachos, sendo que vários estudos relatam alterações na riqueza, composição e padrões de abundância das espécies como resultado da variação da estrutura do hábitat. No presente estudo foram abordados como a diversidade funcional e composição funcional da ictiofauna sofrem influência da estrutura do hábitat. No capítulo 1 foi avaliada a relação entre as medidas de diversidade funcional (riqueza funcional, dispersão funcional e uniformidade funcional) e a riqueza de espécies e estrutura do hábitat. No capítulo 2 foram analisados quais atributos funcionais, dentre os testados, influenciam a composição de espécies de peixes como resposta a estrutura do hábitat. Para atender aos objetivos dos dois capítulos foram coletados, por meio de pesca elétrica, espécimes de peixes em 91 riachos do noroeste do Estado de São Paulo. Foram calculados 12 atributos funcionais obtidos a partir de proporções de 16 medidas corporais das 61 espécies coletadas. A caracterização física dos riachos foi feita através de estimativas visuais, em que foram obtidas dez variáveis que refletem a estrutura no interior dos riachos e no ecótono água/terra. No primeiro capítulo, as medidas de diversidade funcional relacionadas ao volume do espaço funcional ocupado e regularidade na ocupação desse espaço foram calculadas utilizando o pacote FD do software R. As variáveis que quantificam a estrutura do hábitat foram analisadas a partir de uma Análise de Componentes Principais (PCA), onde se verificou que os riachos estão ordenados, em um extremo, conforme a quantidade de gramíneas e areia, e, em outro extremo, conforme a quantidade de rochas, galhos e troncos, indicando a existência de um gradiente de estrutura do habitat entre os riachos analisados. As relações entre diversidade funcional e riqueza de... / Not available